Organometallic chemistry plays an increasingly central role in the development of new therapeutic strategies, owing to the possibility of finely tuning the physico-chemical and biological properties of metal complexes. In this context, N-heterocyclic carbene (NHC) ligands have emerged as valuable ancillary ligands for the design of novel anticancer agents, due to their high stability and selective coordination ability towards transition metals. This Master's thesis focuses on the synthesis and characterization of Ruthenium(II)-arene and Copper(I) complexes bearing NHC ligands functionalized on the backbone with pyridinium, azido, and a triazole derivative of ethisterone. The corresponding imidazolium salts, precursors of the NHC ligands, were prepared following the procedure developed by Ananikov in 2022, based on the cyclization of an imine in the presence of orthoformate and a nucleophile such as trimethylsilyl chloride (TMSCl). The metal complexes were subsequently synthesized using the weak base approach. The complexes were characterized using spectroscopic and analytical techniques, and their in vitro cytotoxic activity was evaluated. Biological assays were performed on three cancer cell lines (A2780, A2780-cis, MCF-7) and one non-cancerous cell line (HaCaT) as a control. For each complex, IC₅₀ values were determined in order to assess their efficacy and selectivity in inhibiting cell proliferation.

La chimica metallorganica riveste un ruolo sempre più centrale nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche grazie alla possibilità di modulare finemente le proprietà chimico-fisiche e biologiche dei complessi metallici. In questo contesto, i leganti carbenici N-eterociclici (NHCs) si sono affermati come leganti ancillari per la progettazione di nuovi agenti antitumorali, in virtù della loro elevata stabilità e della capacità di coordinazione selettiva verso metalli di transizione. La presente tesi magistrale ha come scopo la sintesi e la caratterizzazione di complessi di Rutenio(II)-arene e Rame(I) contenenti leganti NHC funzionalizzati nel backbone con gruppi piridinio, azido e un derivato triazolico dell’etisterone. I sali di imidazolio, precursori dei leganti NHC, sono stati ottenuti mediante la procedura sviluppata nel 2022 da Ananikov, basata sulla ciclizzazione di una immina in presenza di ortoformiato e di un nucleofilo quale il trimetilsilicloruro (TMSCl). I complessi metallici sono stati poi sintetizzati tramite la via della base debole. I complessi sono stati caratterizzati mediante tecniche spettroscopiche e analitiche, e successivamente valutata loro attività citotossica in vitro. I saggi biologici sono stati condotti su tre linee cellulari tumorali (A2780, A2780-cis, MCF-7) e su una linea cellulare sana (HaCaT) come controllo. Per ciascun complesso sono stati determinati i valori di IC₅₀, al fine di valutarne l’efficacia e la selettività nell’inibizione della proliferazione cellulare.

Indagine sulla potenziale attività antitumorale di complessi di Rutenio(II)-Arene e Rame(I) contenenti leganti carbenici N-eterociclici funzionalizzati con gruppi azido, piridinio e derivato triazolico dell'etisterone.

SCHIAVO, ALESSIA
2024/2025

Abstract

Organometallic chemistry plays an increasingly central role in the development of new therapeutic strategies, owing to the possibility of finely tuning the physico-chemical and biological properties of metal complexes. In this context, N-heterocyclic carbene (NHC) ligands have emerged as valuable ancillary ligands for the design of novel anticancer agents, due to their high stability and selective coordination ability towards transition metals. This Master's thesis focuses on the synthesis and characterization of Ruthenium(II)-arene and Copper(I) complexes bearing NHC ligands functionalized on the backbone with pyridinium, azido, and a triazole derivative of ethisterone. The corresponding imidazolium salts, precursors of the NHC ligands, were prepared following the procedure developed by Ananikov in 2022, based on the cyclization of an imine in the presence of orthoformate and a nucleophile such as trimethylsilyl chloride (TMSCl). The metal complexes were subsequently synthesized using the weak base approach. The complexes were characterized using spectroscopic and analytical techniques, and their in vitro cytotoxic activity was evaluated. Biological assays were performed on three cancer cell lines (A2780, A2780-cis, MCF-7) and one non-cancerous cell line (HaCaT) as a control. For each complex, IC₅₀ values were determined in order to assess their efficacy and selectivity in inhibiting cell proliferation.
2024
Exploring the potential anticancer activity of Ruthenium(II)-Arene and Copper(I) complexes bearing N-heterocyclic carbene ligands containing azido, pyridinium and ethisterone derived triazole groups.
La chimica metallorganica riveste un ruolo sempre più centrale nello sviluppo di nuove strategie terapeutiche grazie alla possibilità di modulare finemente le proprietà chimico-fisiche e biologiche dei complessi metallici. In questo contesto, i leganti carbenici N-eterociclici (NHCs) si sono affermati come leganti ancillari per la progettazione di nuovi agenti antitumorali, in virtù della loro elevata stabilità e della capacità di coordinazione selettiva verso metalli di transizione. La presente tesi magistrale ha come scopo la sintesi e la caratterizzazione di complessi di Rutenio(II)-arene e Rame(I) contenenti leganti NHC funzionalizzati nel backbone con gruppi piridinio, azido e un derivato triazolico dell’etisterone. I sali di imidazolio, precursori dei leganti NHC, sono stati ottenuti mediante la procedura sviluppata nel 2022 da Ananikov, basata sulla ciclizzazione di una immina in presenza di ortoformiato e di un nucleofilo quale il trimetilsilicloruro (TMSCl). I complessi metallici sono stati poi sintetizzati tramite la via della base debole. I complessi sono stati caratterizzati mediante tecniche spettroscopiche e analitiche, e successivamente valutata loro attività citotossica in vitro. I saggi biologici sono stati condotti su tre linee cellulari tumorali (A2780, A2780-cis, MCF-7) e su una linea cellulare sana (HaCaT) come controllo. Per ciascun complesso sono stati determinati i valori di IC₅₀, al fine di valutarne l’efficacia e la selettività nell’inibizione della proliferazione cellulare.
NHC
Ru(II) complexes
Cu(I) complexes
Anticancer activity
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/101854